Les animaux changent de forme pour faire face à la hausse des températures | Science

Le réchauffement climatique est en train de remodeler notre planète. Il intensifie les ouragans, provoque plus d’incendies et assèche les rivières. Maintenant, les scientifiques découvrent que le changement climatique transforme également les animaux en métamorphes. De nombreuses créatures modifient la taille et la forme de certaines parties du corps. Certains ont des ailes plus grosses, d’autres des oreilles plus longues et d’autres des becs plus gros. Ces changements ne se produisent pas au hasard, disent les scientifiques. Les animaux les subissent pour mieux réguler leur température corporelle, essentiellement pour se rafraîchir.

Un groupe de scientifiques de l’Université Deakin en Australie, ainsi que des collaborateurs de l’Université Brock au Canada, ont retracé comment environ 30 espèces ont changé au cours de différentes périodes en réponse à la hausse des températures. Dans leur travail, ils ont passé au peigne fin près de 100 études antérieures d’autres chercheurs, certaines basées sur des travaux sur le terrain, d’autres sur des expériences en laboratoire et d’autres sur de vastes collections de musées qui ont conservé, catalogué et mesuré des spécimens d’animaux pendant des décennies. Les chercheurs ont suivi des comparaisons qui remontent à un siècle ou deux dans certains cas. Ils et ont publié leurs conclusions dans le journal Tendances de l’écologie et de l’évolution.

“En tant que méta-analyse, c’était un effort très impressionnant”, explique l’ornithologue Ben Winger de l’Université du Michigan qui a étudié des sujets similaires mais n’a pas participé à l’étude. Les résultats dévoilent de nouvelles informations sur la façon dont les voisins à sang chaud de notre planète font face à la hausse des températures.

Contrairement aux humains, les animaux à sang chaud dans la nature n’apprécient pas le luxe de la climatisation, ils doivent donc compter sur leur propre corps pour éviter la surchauffe. Ils libèrent de la chaleur par leurs appendices, explique Sara Ryding, l’auteur de l’étude. Pour les petites créatures comme les souris, les queues font le travail. Pour les oiseaux, leur bec fait le travail. Et les éléphants comptent sur leurs oreilles massives pour rester au frais. Dans les vidéos d’éléphants errant dans les paysages africains, leurs oreilles s’agitent périodiquement d’avant en arrière, libérant un excès de chaleur dans l’air. “C’est un fait bien documenté que les éléphants se rafraîchissent par les oreilles”, dit Ryding.

Bien que les éléphants ne fassent pas partie de l’étude de Ryding, son équipe a découvert qu’à diverses périodes, les perroquets australiens augmentaient la taille de leur bec, les chauves-souris chinoises à feuilles rondes avaient des ailes plus grandes, les lapins européens poussaient des oreilles plus longues et les souris allongeaient leur queue. “Les perroquets étaient un exemple particulièrement bon car de nombreuses études les ont examinés”, explique Ryding. “C’est parce que les musées possèdent de vastes collections et archives d’oiseaux, remontant aux années 1800 et parfois même plus anciennes.” Grâce à ces données, l’équipe a découvert que depuis 1871, les perroquets avaient augmenté la surface de leur bec de 4 à 10 %. La collection de chauves-souris à feuilles rondes comprenait 65 ans de spécimens de musée, ce qui a permis à l’équipe de conclure qu’ils avaient augmenté la taille de leurs ailes de plus de 1% depuis les années 1950.

Les changements de forme des animaux sont logiques, selon les chercheurs. En biologie, un concept établi appelé règle de Bergmann stipule que les créatures qui vivent dans des climats plus froids ont tendance à être plus grandes et plus épaisses que celles plus proches de l’équateur, afin de mieux conserver la chaleur. La règle porte le nom de Carl Bergmann, un biologiste du XIXe siècle qui a décrit le modèle pour la première fois en 1847. Trente ans plus tard, un autre biologiste, Joel Asaph Allen a encore élargi le concept, déclarant que les animaux qui se sont adaptés aux climats froids ont des membres plus courts et des appendices corporels. pour garder la chaleur à l’intérieur. Pour des raisons thermorégulatrices similaires, l’inverse est aussi généralement vrai : dans les climats plus chauds, les appendices des animaux à sang chaud deviennent plus gros, par rapport à leur taille corporelle.

Des appendices plus gros comme le bec, les oreilles, la queue et même les ailes peuvent aider les animaux à dissiper plus de chaleur dans l’air environnant. Dans une comparaison quelque peu grossière, un radiateur d’appartement fonctionne de manière similaire. Un gros radiateur avec une grande surface dégagerait plus de chaleur dans une pièce par rapport à un plus petit. Sur des photos thermiques de perroquets, on peut voir la chaleur rayonner de leur bec et de leurs serres, qui brillent d’un jaune vif. Des appendices plus gros permettent également de développer un système vasculaire plus gros qui apporte plus de sang, et donc plus de chaleur corporelle à dissiper. “Selon la règle d’Allen, vous avez une plus grande surface de votre appendice”, explique Ryding. “Et pour les animaux, cela signifie que lorsque vous pompez du sang dans un certain appendice, il y a plus de surface où la chaleur peut être perdue.”

L’équipe de Ryding a également effectué diverses études sur le terrain. L’un d’eux a mesuré le bec des pinsons des Galapagos de 2003 à 2011 et a constaté qu’ils grossissaient en réponse aux pics de température. “Les pinsons des Galapagos augmentent leurs factures en fonction des températures de l’année précédente et ils fluctuent un peu”, explique Ryding. D’autres données analysées par les chercheurs se sont concentrées sur les lapins européens, qui ont été amenés en Australie et installés dans des régions aux conditions météorologiques différentes. Ceux qui se sont retrouvés dans des endroits plus chauds ont développé des oreilles plus longues au fil du temps. « C’est un exemple vraiment intéressant de la façon dont les animaux réagissent aux différences de température ambiante après avoir été introduits ailleurs », dit-elle.

L’équipe a également découvert que les cailles japonaises, élevées dans des environnements de laboratoire plus chauds que la température de leur habitat typique, avaient un bec plus long, s’adaptant aux changements environnementaux en une seule génération. De même, les souris de laboratoire ont grandi avec des queues plus longues. C’est un laps de temps beaucoup plus court que les études muséales ou sur le terrain, note Ryding, et cela montre que les animaux peuvent vraiment s’adapter très rapidement à leur environnement.

Cependant, les chercheurs ne savent pas si ce changement de forme est un bon développement ou non. « Il est difficile de dire quelles sont les conséquences, dit Winger. “Cela dépend si ces adaptations sont capables de suivre le rythme d’autres aspects environnementaux et de leurs implications pour trouver de la nourriture ou éviter les prédateurs.”

Si des oreilles ou des becs plus gros peuvent aider l’animal à se rafraîchir au lieu de surchauffer et de mourir, c’est une bonne chose. Mais certains changements peuvent interférer avec la capacité de certaines créatures à se nourrir. Par exemple, pour les oiseaux qui se nourrissent de nectar de fleurs, il est important d’avoir un petit bec étroit. “Si vous êtes un colibri et que votre bec devient de plus en plus large, il peut devenir trop gros pour se nourrir efficacement des fleurs d’où vous tirez votre alimentation”, explique Ryding, provoquant une malnutrition chez les oiseaux. Ainsi, le changement de forme ne signifie pas que les animaux font bien face au changement climatique, dit Ryding. Cela signifie simplement qu’ils évoluent pour y résister. On ne sait pas si cela les aidera à survivre et à prospérer à long terme.

Ce qui est clair, c’est que les futures augmentations de température transformeront davantage d’animaux en métamorphes, une description que l’écologiste évolutionniste Raymond Danner de l’Université de Caroline du Nord, Wilmington trouve non seulement appropriée, mais vivante. “Le terme de changement de forme est un excellent visuel des animaux qui changent au fil du temps dans la façon dont ils répondent aux défis environnementaux”, explique Danner qui n’était pas non plus impliqué dans l’étude, mais avait fait un travail similaire. Il ajoute que l’étude a fait un bon travail de synthèse du corpus croissant de preuves sur ce sujet. “Et peut-être plus important encore, il a montré comment, en réanalysant quelques ensembles de données, nous pouvons concevoir des études pour mieux comprendre le changement de forme à l’avenir.”